鄒平+張靜+陳真
摘 要: 水質(zhì)檢測與分析工作對于充分了解水的污染情況具有非常重要的作用,在水質(zhì)檢測與分析工作中,檢出限通常作為一個(gè)參考數(shù)據(jù),能夠幫助實(shí)現(xiàn)水質(zhì)檢測分析的準(zhǔn)確性?;谶@樣的原因,本文就水質(zhì)分析中的檢出限與測定方法進(jìn)行探究,首先闡述了水質(zhì)分析中的檢出限確定,繼而提出相應(yīng)的測定方法,通過研究與討論,希望對于減少水體污染、提高水體質(zhì)量做出一點(diǎn)貢獻(xiàn)。
關(guān)鍵詞: 水質(zhì)分析;檢出限;分光光度法
引言:隨著社會(huì)生產(chǎn)力的不斷提高,人們的生活水平也不斷改善,這種情況下難免會(huì)對于水體或其他生態(tài)環(huán)境造成污染,基于此,人們采用確定檢出限的方式來進(jìn)行水質(zhì)檢測與分析。在檢出限的確定方法中,定量測定下限、光譜分析法和分光光度法具有比較明顯的作用,被水質(zhì)檢測與分析人員所廣泛使用。
1.水質(zhì)分析中檢出限的分析闡述
對于水質(zhì)的分析,常常需要通過某種方式來確定置信度,明確樣本檢測的最小限度,這種標(biāo)準(zhǔn)就稱為檢出限。通常來說,水質(zhì)分析與檢測在某種情況下會(huì)產(chǎn)生誤差,出于更加準(zhǔn)確地分析水質(zhì)的需要,在檢測工作中應(yīng)該盡可能地排除產(chǎn)生誤差的誘因,并確定在誤差影響下的檢測數(shù)據(jù)波動(dòng)。水質(zhì)檢測中誤差的產(chǎn)生主要是由于人為因素和非人為因素導(dǎo)致的,而非人為因素常常是不可避免的,因此,對于水質(zhì)的檢測與分析應(yīng)當(dāng)盡可能地排除掉人為因素的影響。在排除人為因素之后,所產(chǎn)生的水質(zhì)檢測誤差則可以認(rèn)定為非人為因素誤差,這種誤差通常是由于檢測數(shù)據(jù)在外部影響下產(chǎn)生的,且大多為正態(tài)分布。根據(jù)非人為誤差的這種特質(zhì),可以明確數(shù)據(jù)上下波動(dòng)范圍內(nèi)對應(yīng)的置信度,并確定波動(dòng)范圍的大小,進(jìn)而明確置信區(qū)間,
通常認(rèn)為,檢出限包括方法檢出限和儀器檢出限,方法檢出限的確定受到儀器及其他因素的影響較大,但能夠明確水質(zhì)監(jiān)測的誤差值;儀器檢出限的檢測結(jié)果本身就存在一定的誤差,因此通常將其作為水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
2.水質(zhì)分析中的檢出限確定方法
2.1定量測定下限的確定
根據(jù)國際理論與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(International Union of Pure and Applied Chemistry,通常簡稱IUPAC)的相關(guān)規(guī)定,定量測定下限為對應(yīng)10倍的空白標(biāo)準(zhǔn)濃度數(shù)值,通常這個(gè)數(shù)值為方法檢出限的3倍左右,而對應(yīng)的置信限度約為90%左右。由相關(guān)規(guī)定可知,在定量測定下限的確定過程中,其檢出限的濃度約方法檢出限的4倍。通常來說,不同標(biāo)準(zhǔn)之間的相對誤差大約為10%左右,在定量測定下限的實(shí)際確定時(shí),需要確保儀器的信號與數(shù)據(jù)呈穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài),并對曲線標(biāo)準(zhǔn)的分布點(diǎn)進(jìn)行確定,從而使溶液能夠成功取用。確定工作中,真實(shí)測定下限應(yīng)當(dāng)高于理論測定下限,并與曲線分布校準(zhǔn)之后的分布點(diǎn)相互對應(yīng)[1]。
2.2光譜分析法檢出限的確定
現(xiàn)階段,人們生產(chǎn)生活導(dǎo)致的水污染十分嚴(yán)重,在進(jìn)行檢出限的確定時(shí),不確定因素對檢出限確定結(jié)果的影響非常大。對于水質(zhì)分析中檢出限的確定工作較為復(fù)雜,但可以采用多種方法。就當(dāng)前而言,真實(shí)詳盡的水質(zhì)分析工作還缺乏有效的技術(shù)。其中光譜分析法是檢出限確定的非常有效的方法,其檢出限的確定主要包含以下方面:
①至少取用20個(gè)相同成分的檢測樣本,并且保證其信號與數(shù)據(jù)的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)能夠達(dá)到SbO;②在水質(zhì)變化速度與程度的作用下,檢出限的確定工作需要嚴(yán)格遵循IUPAC的相關(guān)規(guī)定來進(jìn)行,來實(shí)現(xiàn)真實(shí)的水質(zhì)檢測;③對樣本檢測時(shí),空白樣本需要經(jīng)過同時(shí)段、多頻次和不同時(shí)段、多頻次的檢測工作,考慮其可能存在的影響因素,并盡可能地加以排除,從而確保檢出限光譜分析法的準(zhǔn)確性與真實(shí)性。
2.3分光光度法檢出限的確定
水質(zhì)分析中的分光光度法檢出限確定方法,是通過確定樣本在某種波長時(shí)或在波長的某種范圍之內(nèi)的對于光的吸收情況或發(fā)光情況,來對樣本進(jìn)行確定的一種分析方法。利用分光光度法來確定檢出限,需要首先對空白樣本進(jìn)行檢測,并確定空白值,一般來說,研究者會(huì)以水來作為空白樣本。之后,對于需要檢測的水質(zhì)進(jìn)行取樣并進(jìn)行樣本測定,明確水質(zhì)分析的標(biāo)準(zhǔn)。在檢測空白樣本時(shí),需要合理運(yùn)用有效的檢測方法來確定,并將樣本劃分測定批次來進(jìn)行。其具體方法如下:
2.3.1檢測空白樣本,確定空白值
我們說過,確定空白值所用的空白樣本通常是水,在檢測中,需要保證水質(zhì)的檢測分析同樣本的測定相互同步,并取得相同的測定值。通常,影響樣本空白值的因素包括樣本水質(zhì)、檢測環(huán)境與檢測人員的專業(yè)技術(shù)等。如果檢測人員專業(yè)技術(shù)高超、檢測環(huán)境良好、專用的機(jī)械設(shè)備與相關(guān)儀器的狀態(tài)與性能上佳,則檢測的水質(zhì)情況所受到的外部因素影響較少,檢測結(jié)果較為真實(shí)。這種情況下的空白樣本的空白值波動(dòng)較為平緩,并保持在很小的范圍內(nèi),且空白值準(zhǔn)確率較高。確定空白樣本的空白值需要按照不同批次來實(shí)施雙樣本的的平行測定,并在測定之后以曲線的形式來及時(shí)呈現(xiàn)。同時(shí)段、多頻次的測定需要反復(fù)進(jìn)行,但不應(yīng)超過7次。但如果數(shù)據(jù)與信號的波動(dòng)范圍較大,采用同時(shí)段、多頻次測定工作則需要控制在10次左右。
2.3.2合理選擇相關(guān)公式
運(yùn)用分光光度法進(jìn)行檢出限的確定,需要以計(jì)算式來進(jìn)行,需要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定與操作方法來選擇計(jì)算式。檢測空白樣本的頻次要在20次及以上時(shí),則檢出限為4.6δwb,其中,δwb是在20次及以上的雙樣本平行測定的允許誤差。如果頻次小于20次,可以采用Swb來取代δwb,此時(shí)樣本檢出限計(jì)算式為檢出限為2,其中,tf為樣本單側(cè)為0.05的顯著性表現(xiàn),樣本檢測的自由度為t[2]。
結(jié)語:除了水質(zhì)的檢測與分析之外,檢出限作為一種指標(biāo)還被廣泛應(yīng)用于其他的化學(xué)檢測當(dāng)中,可見,合理使用檢出限的確定方法是十分必要的。但需要明確的是,檢出限在不同的權(quán)威機(jī)構(gòu)與組織(如國際臨床化學(xué)聯(lián)合會(huì)、生物學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化專家委員會(huì)及國際衛(wèi)生組織等)當(dāng)中的命名各自不同,在實(shí)際的與應(yīng)用中,應(yīng)當(dāng)根據(jù)檢測與分析的實(shí)際情況來加以區(qū)分。■
參考文獻(xiàn)
[1]王婷,郭晉君. 分析化學(xué)中檢出限的分類及計(jì)算方法[J]. 廣東化工,2013,17:189+183.
[2]陳爽,徐接勝. 關(guān)于檢出限的定義、分類及估算方法的探討[J]. 廣州化工,2014,18:137-139.